Όταν ένας σεισμός μεγέθους 8,8 Ρίχτερ έπληξε τη ζώνη υποβύθισης Κουρίλων–Καμτσάτκα στις 29 Ιουλίου 2025, προκάλεσε ένα τσουνάμι που διέσχισε ολόκληρο τον Ειρηνικό και αποτέλεσε μια σπάνια φυσική ευκαιρία για επιστημονική μελέτη.
Την ίδια στιγμή, ο δορυφόρος SWOT (Surface Water and Ocean Topography), κοινό εγχείρημα της NASA και της γαλλικής διαστημικής υπηρεσίας CNES, βρισκόταν πάνω από την περιοχή. Ο δορυφόρος κατέγραψε για πρώτη φορά με υψηλή ανάλυση την επιφάνεια ενός μεγάλου τσουνάμι σε ζώνη υποβύθισης, προσφέροντας πρωτοφανή δεδομένα για τη συμπεριφορά των κυμάτων.
Αντί για ένα ενιαίο μέτωπο κύματος που διασχίζει τον ωκεανό, οι εικόνες αποκάλυψαν ένα περίπλοκο, πλεγμένο μοτίβο ενέργειας που διασκορπιζόταν σε εκατοντάδες μίλια. Λεπτομέρειες που σπάνια αποτυπώνονται με τα παραδοσιακά όργανα μέτρησης.
Τα ευρήματα υπερβαίνουν μια εντυπωσιακή φωτογραφία. Υποδεικνύουν ότι η φυσική που χρησιμοποιείται για την πρόβλεψη των κινδύνων από τσουνάμι –και ειδικά η υπόθεση ότι οι μεγάλες κυματικές διαταραχές κινούνται ως «μη διασπειρόμενα» πακέτα ενέργειας– χρειάζεται αναθεώρηση.
Οι δορυφόροι αλλάζουν τον τρόπο χαρτογράφησης των τσουνάμι
Μέχρι σήμερα, τα συστήματα DART αποτελούσαν τα βασικά μέσα έγκαιρης προειδοποίησης στον ανοικτό ωκεανό. Παρότι εξαιρετικά ευαίσθητα, παρέχουν δεδομένα μόνο από ένα σημείο κάθε φορά.
Αντίθετα, ο SWOT χαρτογραφεί μια λωρίδα θάλασσας πλάτους 120 χιλιομέτρων σε μία μόνο διέλευση, επιτρέποντας στους επιστήμονες να παρακολουθούν την εξέλιξη του τσουνάμι τόσο χωρικά όσο και χρονικά.
«Σκέφτομαι τα δεδομένα του SWOT σαν ένα νέο ζευγάρι γυαλιά», δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης Angel Ruiz-Angulo από το Πανεπιστήμιο της Ισλανδίας. «Παλαιότερα, με τους αισθητήρες DART βλέπαμε το τσουνάμι μόνο σε συγκεκριμένα σημεία μέσα σε έναν απέραντο ωκεανό».
Ο ίδιος πρόσθεσε: «Παλαιότεροι δορυφόροι έβλεπαν μια λεπτή γραμμή κατά μήκος του κύματος, στην καλύτερη περίπτωση. Τώρα μπορούμε να καταγράφουμε μια ευρεία λωρίδα με πρωτοφανή ανάλυση της επιφάνειας της θάλασσας».
Από τα ωκεάνια ρεύματα στα τσουνάμι
Ο SWOT εκτοξεύθηκε τον Δεκέμβριο του 2022 από τη NASA και τη CNES με στόχο την παρακολούθηση των επιφανειακών υδάτων σε όλο τον κόσμο. Ο Ruiz-Angulo και ο συν-συγγραφέας Charly de Marez μελετούσαν τα δεδομένα του για ωκεάνια ρεύματα όταν σημειώθηκε το γεγονός στην Καμτσάτκα.
«Αναλύαμε τα δεδομένα του SWOT για πάνω από δύο χρόνια, εστιάζοντας σε μικρά ρεύματα και δίνες, χωρίς να φανταζόμαστε ότι θα είχαμε την τύχη να καταγράψουμε ένα τσουνάμι», ανέφεραν οι ερευνητές.
Η συμπεριφορά του τσουνάμι ανατρέπει τα δεδομένα
Η κλασική θεωρία υποστηρίζει ότι τα μεγάλα τσουνάμι συμπεριφέρονται ως ρηχά κύματα, με μήκος κύματος πολύ μεγαλύτερο από το βάθος του ωκεανού. Ωστόσο, τα δεδομένα του SWOT έδειξαν το αντίθετο για το συγκεκριμένο γεγονός.
«Τα στοιχεία αμφισβητούν την ιδέα ότι τα μεγάλα τσουνάμι είναι μη διασπειρόμενα», τόνισε ο Ruiz-Angulo. Όταν η ομάδα εισήγαγε στους υπολογιστικούς της μοντέλα τους διασπειρτικούς παράγοντες, τα αποτελέσματα ταίριαξαν πολύ καλύτερα με τις δορυφορικές παρατηρήσεις.
Η διασπορά επηρεάζει την ενέργεια του κύματος καθώς πλησιάζει στην ακτή. «Αυτό σημαίνει ότι ίσως κάτι λείπει από τα μοντέλα που χρησιμοποιούμε», σημείωσε ο ερευνητής, προσθέτοντας ότι χρειάζεται να ποσοτικοποιηθεί η επιπλέον ενέργεια και να αξιολογηθεί η επίδρασή της στις παράκτιες περιοχές.
Συνδυάζοντας όλα τα διαθέσιμα δεδομένα
Η διέλευση του SWOT αποκάλυψε τη μορφή του κύματος στον ωκεανό, ενώ οι σημαδούρες DART κατέγραψαν το χρόνο και το πλάτος του σε κρίσιμα σημεία. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν αποκλίσεις από τις αρχικές προβλέψεις, γεγονός που οδήγησε σε αναθεώρηση του μοντέλου ρήγματος.
Η νέα ανάλυση έδειξε ότι η ρήξη εκτεινόταν νοτιότερα και κάλυπτε περίπου 400 χιλιόμετρα, αντί των 300 που θεωρούνταν αρχικά. «Από τον σεισμό της Ιαπωνίας το 2011 μάθαμε ότι τα δεδομένα τσουνάμι περιέχουν πολύτιμες πληροφορίες για την επιφανειακή ολίσθηση», εξήγησε ο συν-συγγραφέας Diego Melgar.
Ο Melgar υπογράμμισε ότι η ενσωμάτωση τέτοιων δεδομένων δεν είναι ακόμη καθιερωμένη, καθώς απαιτεί διαφορετικά υπολογιστικά μοντέλα. «Όπως αποδεικνύεται, είναι κρίσιμο να συνδυάζουμε όσο το δυνατόν περισσότερους τύπους δεδομένων», πρόσθεσε.
Παλιές εμπειρίες, νέα προειδοποίηση
Η περιοχή Κουρίλων–Καμτσάτκα έχει ιστορικό ισχυρών τσουνάμι. Ο σεισμός του 1952 μεγέθους 9,0 Ρίχτερ οδήγησε στη δημιουργία του διεθνούς συστήματος έγκαιρης προειδοποίησης του Ειρηνικού, το οποίο ενεργοποιήθηκε και το 2025.
Τα δεδομένα του SWOT προσθέτουν πλέον έναν νέο τύπο αποδεικτικού στοιχείου. Με επαρκή τύχη και συντονισμό, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να χρησιμοποιούν τέτοιες δορυφορικές παρατηρήσεις για τη βελτίωση των μοντέλων σε πραγματικό χρόνο.
«Ίσως κάποια μέρα τα αποτελέσματα αυτά να αποτελέσουν τη βάση για τη χρήση των δορυφορικών παρατηρήσεων σε άμεσες ή σχεδόν άμεσες προβλέψεις», ανέφερε ο Ruiz-Angulo.
Ένα σημείο καμπής για τις προβλέψεις τσουνάμι
Η μελέτη καταλήγει σε τρία βασικά συμπεράσματα: Πρώτον, η υψηλής ανάλυσης δορυφορική αλτιμετρία μπορεί να αποτυπώσει την εσωτερική δομή ενός τσουνάμι στον ωκεανό. Δεύτερον, η διασπορά φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά τη διάδοση της ενέργειας και τον χρόνο άφιξης των κυμάτων στις ακτές. Τρίτον, ο συνδυασμός δορυφορικών δεδομένων, σεισμικών καταγραφών και γεωδαιτικών μετρήσεων προσφέρει ακριβέστερη εικόνα της πηγής του φαινομένου.
Για τους ερευνητές και τους υπεύθυνους πολιτικής προστασίας, το μήνυμα είναι σαφές: η φυσική πρέπει να συμβαδίσει με την πολυπλοκότητα που αποκάλυψε ο SWOT, ενώ τα συστήματα πρόγνωσης χρειάζεται να ενσωματώνουν κάθε διαθέσιμη πηγή δεδομένων.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό The Seismic Record, με φωτογραφικό υλικό από NOAA/USGS.
